专业综合课程设计论文

石油化工学院

专业综合课程设计

院系名称：计算机与电子信息学院

专业班级：

学生姓名：

小组成员：

学号：

指导教师：

设计时间：2014 年1月6日-1月12日

目录：

引言———————————————————————————————3

一、电力负荷预测的相关介绍————————————————————4

1、电力负荷预测的背景———————————————————————4

2、电力负荷预测的目的及意义————————————————————4

二、电力负荷短期预测分为经典预测方法和现代预测方法————————5

1、经典预测方法—————————————————————————5

2、现代负荷预测方法———————————————————————6

三、电力负荷的分析与预测————————————————————7

3.1、电力负荷的结构与特点————————————————————7

3.2、短期负荷预测的流程图————————————————————8

四、人工神经网络的原理、结构和算法———————————————9

4.1、人工神经网络————————————————————————9

4.2、人工神经网络的分类及学习类型———————————————10

五、人工神经网络的实现过程———————————————————11

六、基于BP神经网络的负荷预测原理结构及算法实现———————12

6.1、网络基本原理———————————————————————12 6.2、BP神经元———————————————————————13 6.3、BP正向传播————————————————————————13

6.4、BP反向传播————————————————————————14

七、基于GRUN神经网络的负荷预测原理结构及算法实现——————16

7.1、GRNN神经网络背景—————————————————————16

7.2、GRNN的理论基础和网络结构—————————————————17

八、基于灰色系统理论的负荷预测原理结构及算法实现——————19

8.1、灰色数学理论及其发展———————————————————19

8.2、算法实现—————————————————————————19

九、编程代码及仿真结果—————————————————————21

9.1、原始数据—————————————————————————21 9.2、用BP网络预测电力负荷———————————————————22 9.3、用GRNN进行电力负荷预测——————————————————26 9.4、用灰色理论进行电力负荷预测————————————————31

十：三种预测结果进行比较————————————————————32 心得体会————————————————————————————34

基于MATLAB的电力系统负荷预测模型仿真与分析

引言：

为电力负荷预测制定一个精确的模型对于电力系统的运行和规划是必不可少的。负荷预测可帮助电力部门作出重大的决定，包括关于购买和发电，负荷开关，及基础设施的发展、用电管理及调峰调谷等。短期负荷预测是随着电力系统EMS的逐步发展而发展起来的，现已经成为EMS必不可少的一部分和为确保电力系统安全经济运行所必需的手段之一。随着电力市场的建立和发展，对短期负荷预测提出了更高的要求，短期负荷预测不再仅仅是EMS的关键部分，同时也是制定电力市场交易计划的基础。电力系统负荷预测为这一地区电力规划奠定了一定的基础，同时也为这一地区电力工业布局、能源资源平衡、电力余缺调剂，以及电网资金和人力资源的需求与平衡提供可靠的依据。因此，电力负荷预测是一项十分重要的工作，对于保证电力工业的健康发展，及节能降耗具有十分重要的意义。

一、电力负荷预测的相关介绍

1、电力负荷预测的背景

电力系统负荷预测的实质是对电力市场的需求进行预测，是保证电网安全稳定运行，合理编制电网运行方式，做好电网供需平衡的关键性工作，也是“三公”调度和电力市场运营的重要基础工作。众所周知，电力工业与一般其他的产业不同，其产品是无法储存的，电力的生产和消费必须在一瞬间进行，电站建设投资大，建设周期长,电能在国民经济的各个行业和人民群众的日常工作中占有举足轻重的地位，尤其现在面临一个相当长的时期内电力系统调度，生产部门和计划部门等管理部门的重要日常工作中来，成为电力市场运营机制中考核供电企业的一项重要指标。标准的负荷预测，将为电源的合理分布，适时的电网规划设计，最佳的投资时间以及获得最大的经济利益和社会效益提供科学的决策依据，以及电网的安全经济可靠地运行提供最基本的保证。它决定了发电，输电和配电等方面的合理安排，负荷预测的准确与否直接关系到电力系统的安全经济运行，国民经济发展等诸多方面。所以在这种背景下发展电力负荷预测项目有较好的前景，这符合我国国家的发展。

2、电力负荷预测的目的及意义

电力系统负荷预测可以分为长期，中期，短期以及超短期负荷预测，分类的不同对应不同的用途：长期负荷预测所覆盖时间从未来数年到数十年不等，主要用于各类发电厂机组检修安排和电网的发展安排；中期负荷预测一般指未来一年之内的负荷预测，用于安排电气设备大修计划及水库的经济运行；短期负荷预测一般是指24小时的日负荷预测和168小时的周负荷预测，目的主要用于各个点成安排日/周发电计划等；超短期负荷预算是指未来一小时以内的负荷预测，目的主要用于AGC(自动增益控制)和电气设备的安全监视。其影响主要表现在以下几点：

(1) 短期负荷预测对制定电力市场实时电价的影响。实时电价即动态电价，是电力市场的重要表现，也是电力市场的杠杆和核心内容。它会直接决定供电企业和发电厂的经济效益，只有在参考短期负荷预测的基础上，才能制定出适宜的实时电价，取得市场竞争的主动权，而不是消极地、被动地接受，这样才能保证企业、电力市场健康地发展。

(2) 短期负荷预测对结算电量的影响。在电力市场中，结算电量是按不同的时段(低谷、平段和高峰)进行的，所以要将结算电量按负荷预测后的曲线分配到